Disciplina Sistemas de Conversão de Energia

A unidade curricular de Sistemas de Conversão de Energia estuda os princípios e as tecnologias que permitem transformar energia térmica, mecânica e elétrica em formas úteis de energia. Integra a análise de ciclos termodinâmicos, sistemas de produção de eletricidade, aquecimento e refrigeração, e máquinas elétricas rotativas. No âmbito do mestrado em Sistemas de Energia Inteligentes e Sustentáveis, a UC permite comparar soluções de conversão, interpretar o seu desempenho e reconhecer a sua aplicação em sistemas energéticos convencionais e renováveis. A abordagem combina fundamentos físicos, resolução de problemas e análise de casos.

Não aplicável

Fundamentos da conversão de energia: sistemas termodinâmicos, fronteiras e volumes de controlo; conservação da massa e da energia; primeira e segunda leis da Termodinâmica; entropia, ciclo de Carnot e rendimento Conversão térmica em trabalho e eletricidade Produção de calor e frio: ciclos de compressão de vapor e de absorção; bombas de calor; coeficiente de desempenho e aplicações. Conversão eletromecânica: princípios físicos, campo magnético girante, polos, binário, enrolamentos trifásicos e perdas. Máquinas de indução trifásicas e monofásicas: aspetos construtivos, circuitos equivalentes, funcionamento como motor ou gerador e aplicações. Máquinas síncronas: aspetos construtivos, princípios de funcionamento, circuitos equivalentes, funcionamento como motor ou gerador e aplicações. Análise integrada de sistemas de conversão: balanços energéticos, rendimento e comparação de alternativas tecnológicas.  

As aulas teórico-práticas combinam exposição dialogada dos fundamentos com resolução orientada de problemas e análise de sistemas de conversão de energia. Na exposição dos conteúdos, o docente apresenta os conceitos essenciais e coloca questões aos estudantes, promovendo a participação e a discussão das suas aplicações. Na componente prática, os estudantes resolvem fichas de exercícios, interpretam resultados e analisam casos relativos aos conteúdos da UC. O acompanhamento do trabalho de síntese apoia a pesquisa bibliográfica, a análise crítica das fontes e a preparação da apresentação oral.

Moran, M. J., Shapiro, H. N., Boettner, D. D., & Bailey, M. B. (2018). Fundamentals of engineering thermodynamics (9th ed.). Wiley. Çengel, Y. A., Boles, M. A., & Kano¿lu, M. (2019). Thermodynamics: An engineering approach (9th ed.). McGraw-Hill Education. Sen, P. C. (2013). Principles of electric machines and power electronics (3rd ed.). Wiley.